arch/x86/kernel/vmlinux.lds.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * ld script for the x86 kernel
   4  *
   5  * Historic 32-bit version written by Martin Mares <mj@atrey.karlin.mff.cuni.cz>
   6  *
   7  * Modernisation, unification and other changes and fixes:
   8  *   Copyright (C) 2007-2009  Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
   9  *
  10  *
  11  * Don't define absolute symbols until and unless you know that symbol
  12  * value is should remain constant even if kernel image is relocated
  13  * at run time. Absolute symbols are not relocated. If symbol value should
  14  * change if kernel is relocated, make the symbol section relative and
  15  * put it inside the section definition.
  16  */
  17
  18 #ifdef CONFIG_X86_32
  19 #define LOAD_OFFSET __PAGE_OFFSET
  20 #else
  21 #define LOAD_OFFSET __START_KERNEL_map
  22 #endif
  23
  24 #include <asm-generic/vmlinux.lds.h>
  25 #include <asm/asm-offsets.h>
  26 #include <asm/thread_info.h>
  27 #include <asm/page_types.h>
  28 #include <asm/orc_lookup.h>
  29 #include <asm/cache.h>
  30 #include <asm/boot.h>
  31
  32 #undef i386     /* in case the preprocessor is a 32bit one */
  33
  34 OUTPUT_FORMAT(CONFIG_OUTPUT_FORMAT, CONFIG_OUTPUT_FORMAT, CONFIG_OUTPUT_FORMAT)
  35
  36 #ifdef CONFIG_X86_32
  37 OUTPUT_ARCH(i386)
  38 ENTRY(phys_startup_32)
  39 jiffies = jiffies_64;
  40 #else
  41 OUTPUT_ARCH(i386:x86-64)
  42 ENTRY(phys_startup_64)
  43 jiffies_64 = jiffies;
  44 #endif
  45
  46 #if defined(CONFIG_X86_64)
  47 /*
  48  * On 64-bit, align RODATA to 2MB so we retain large page mappings for
  49  * boundaries spanning kernel text, rodata and data sections.
  50  *
  51  * However, kernel identity mappings will have different RWX permissions
  52  * to the pages mapping to text and to the pages padding (which are freed) the
  53  * text section. Hence kernel identity mappings will be broken to smaller
  54  * pages. For 64-bit, kernel text and kernel identity mappings are different,
  55  * so we can enable protection checks as well as retain 2MB large page
  56  * mappings for kernel text.
  57  */
  58 #define X64_ALIGN_RODATA_BEGIN  . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
  59
  60 #define X64_ALIGN_RODATA_END                                    \
  61                 . = ALIGN(HPAGE_SIZE);                          \
  62                 __end_rodata_hpage_align = .;
  63
  64 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN  . = ALIGN(PMD_SIZE);
  65 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END    . = ALIGN(PMD_SIZE);
  66
  67 #else
  68
  69 #define X64_ALIGN_RODATA_BEGIN
  70 #define X64_ALIGN_RODATA_END
  71
  72 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
  73 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END
  74
  75 #endif
  76
  77 PHDRS {
  78         text PT_LOAD FLAGS(5);          /* R_E */
  79         data PT_LOAD FLAGS(6);          /* RW_ */
  80 #ifdef CONFIG_X86_64
  81 #ifdef CONFIG_SMP
  82         percpu PT_LOAD FLAGS(6);        /* RW_ */
  83 #endif
  84         init PT_LOAD FLAGS(7);          /* RWE */
  85 #endif
  86         note PT_NOTE FLAGS(0);          /* ___ */
  87 }
  88
  89 SECTIONS
  90 {
  91 #ifdef CONFIG_X86_32
  92         . = LOAD_OFFSET + LOAD_PHYSICAL_ADDR;
  93         phys_startup_32 = ABSOLUTE(startup_32 - LOAD_OFFSET);
  94 #else
  95         . = __START_KERNEL;
  96         phys_startup_64 = ABSOLUTE(startup_64 - LOAD_OFFSET);
  97 #endif
  98
  99         /* Text and read-only data */
 100         .text :  AT(ADDR(.text) - LOAD_OFFSET) {
 101                 _text = .;
 102                 _stext = .;
 103                 /* bootstrapping code */
 104                 HEAD_TEXT
 105                 TEXT_TEXT
 106                 SCHED_TEXT
 107                 CPUIDLE_TEXT
 108                 LOCK_TEXT
 109                 KPROBES_TEXT
 110                 ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
 111                 ENTRY_TEXT
 112                 IRQENTRY_TEXT
 113                 ALIGN_ENTRY_TEXT_END
 114                 SOFTIRQENTRY_TEXT
 115                 *(.fixup)
 116                 *(.gnu.warning)
 117
 118 #ifdef CONFIG_X86_64
 119                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 120                 VMLINUX_SYMBOL(__entry_trampoline_start) = .;
 121                 _entry_trampoline = .;
 122                 *(.entry_trampoline)
 123                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 124                 VMLINUX_SYMBOL(__entry_trampoline_end) = .;
 125                 ASSERT(. - _entry_trampoline == PAGE_SIZE, "entry trampoline is too big");
 126 #endif
 127
 128 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
 129                 __indirect_thunk_start = .;
 130                 *(.text.__x86.indirect_thunk)
 131                 __indirect_thunk_end = .;
 132 #endif
 133
 134                 /* End of text section */
 135                 _etext = .;
 136         } :text = 0x9090
 137
 138         NOTES :text :note
 139
 140         EXCEPTION_TABLE(16) :text = 0x9090
 141
 142         /* .text should occupy whole number of pages */
 143         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 144         X64_ALIGN_RODATA_BEGIN
 145         RO_DATA(PAGE_SIZE)
 146         X64_ALIGN_RODATA_END
 147
 148         /* Data */
 149         .data : AT(ADDR(.data) - LOAD_OFFSET) {
 150                 /* Start of data section */
 151                 _sdata = .;
 152
 153                 /* init_task */
 154                 INIT_TASK_DATA(THREAD_SIZE)
 155
 156 #ifdef CONFIG_X86_32
 157                 /* 32 bit has nosave before _edata */
 158                 NOSAVE_DATA
 159 #endif
 160
 161                 PAGE_ALIGNED_DATA(PAGE_SIZE)
 162
 163                 CACHELINE_ALIGNED_DATA(L1_CACHE_BYTES)
 164
 165                 DATA_DATA
 166                 CONSTRUCTORS
 167
 168                 /* rarely changed data like cpu maps */
 169                 READ_MOSTLY_DATA(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 170
 171                 /* End of data section */
 172                 _edata = .;
 173         } :data
 174
 175         BUG_TABLE
 176
 177         ORC_UNWIND_TABLE
 178
 179         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 180         __vvar_page = .;
 181
 182         .vvar : AT(ADDR(.vvar) - LOAD_OFFSET) {
 183                 /* work around gold bug 13023 */
 184                 __vvar_beginning_hack = .;
 185
 186                 /* Place all vvars at the offsets in asm/vvar.h. */
 187 #define EMIT_VVAR(name, offset)                         \
 188                 . = __vvar_beginning_hack + offset;     \
 189                 *(.vvar_ ## name)
 190 #define __VVAR_KERNEL_LDS
 191 #include <asm/vvar.h>
 192 #undef __VVAR_KERNEL_LDS
 193 #undef EMIT_VVAR
 194
 195                 /*
 196                  * Pad the rest of the page with zeros.  Otherwise the loader
 197                  * can leave garbage here.
 198                  */
 199                 . = __vvar_beginning_hack + PAGE_SIZE;
 200         } :data
 201
 202         . = ALIGN(__vvar_page + PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 203
 204         /* Init code and data - will be freed after init */
 205         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 206         .init.begin : AT(ADDR(.init.begin) - LOAD_OFFSET) {
 207                 __init_begin = .; /* paired with __init_end */
 208         }
 209
 210 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_SMP)
 211         /*
 212          * percpu offsets are zero-based on SMP.  PERCPU_VADDR() changes the
 213          * output PHDR, so the next output section - .init.text - should
 214          * start another segment - init.
 215          */
 216         PERCPU_VADDR(INTERNODE_CACHE_BYTES, 0, :percpu)
 217         ASSERT(SIZEOF(.data..percpu) < CONFIG_PHYSICAL_START,
 218                "per-CPU data too large - increase CONFIG_PHYSICAL_START")
 219 #endif
 220
 221         INIT_TEXT_SECTION(PAGE_SIZE)
 222 #ifdef CONFIG_X86_64
 223         :init
 224 #endif
 225
 226         /*
 227          * Section for code used exclusively before alternatives are run. All
 228          * references to such code must be patched out by alternatives, normally
 229          * by using X86_FEATURE_ALWAYS CPU feature bit.
 230          *
 231          * See static_cpu_has() for an example.
 232          */
 233         .altinstr_aux : AT(ADDR(.altinstr_aux) - LOAD_OFFSET) {
 234                 *(.altinstr_aux)
 235         }
 236
 237         INIT_DATA_SECTION(16)
 238
 239         .x86_cpu_dev.init : AT(ADDR(.x86_cpu_dev.init) - LOAD_OFFSET) {
 240                 __x86_cpu_dev_start = .;
 241                 *(.x86_cpu_dev.init)
 242                 __x86_cpu_dev_end = .;
 243         }
 244
 245 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MID
 246         .x86_intel_mid_dev.init : AT(ADDR(.x86_intel_mid_dev.init) - \
 247                                                                 LOAD_OFFSET) {
 248                 __x86_intel_mid_dev_start = .;
 249                 *(.x86_intel_mid_dev.init)
 250                 __x86_intel_mid_dev_end = .;
 251         }
 252 #endif
 253
 254         /*
 255          * start address and size of operations which during runtime
 256          * can be patched with virtualization friendly instructions or
 257          * baremetal native ones. Think page table operations.
 258          * Details in paravirt_types.h
 259          */
 260         . = ALIGN(8);
 261         .parainstructions : AT(ADDR(.parainstructions) - LOAD_OFFSET) {
 262                 __parainstructions = .;
 263                 *(.parainstructions)
 264                 __parainstructions_end = .;
 265         }
 266
 267         /*
 268          * struct alt_inst entries. From the header (alternative.h):
 269          * "Alternative instructions for different CPU types or capabilities"
 270          * Think locking instructions on spinlocks.
 271          */
 272         . = ALIGN(8);
 273         .altinstructions : AT(ADDR(.altinstructions) - LOAD_OFFSET) {
 274                 __alt_instructions = .;
 275                 *(.altinstructions)
 276                 __alt_instructions_end = .;
 277         }
 278
 279         /*
 280          * And here are the replacement instructions. The linker sticks
 281          * them as binary blobs. The .altinstructions has enough data to
 282          * get the address and the length of them to patch the kernel safely.
 283          */
 284         .altinstr_replacement : AT(ADDR(.altinstr_replacement) - LOAD_OFFSET) {
 285                 *(.altinstr_replacement)
 286         }
 287
 288         /*
 289          * struct iommu_table_entry entries are injected in this section.
 290          * It is an array of IOMMUs which during run time gets sorted depending
 291          * on its dependency order. After rootfs_initcall is complete
 292          * this section can be safely removed.
 293          */
 294         .iommu_table : AT(ADDR(.iommu_table) - LOAD_OFFSET) {
 295                 __iommu_table = .;
 296                 *(.iommu_table)
 297                 __iommu_table_end = .;
 298         }
 299
 300         . = ALIGN(8);
 301         .apicdrivers : AT(ADDR(.apicdrivers) - LOAD_OFFSET) {
 302                 __apicdrivers = .;
 303                 *(.apicdrivers);
 304                 __apicdrivers_end = .;
 305         }
 306
 307         . = ALIGN(8);
 308         /*
 309          * .exit.text is discard at runtime, not link time, to deal with
 310          *  references from .altinstructions and .eh_frame
 311          */
 312         .exit.text : AT(ADDR(.exit.text) - LOAD_OFFSET) {
 313                 EXIT_TEXT
 314         }
 315
 316         .exit.data : AT(ADDR(.exit.data) - LOAD_OFFSET) {
 317                 EXIT_DATA
 318         }
 319
 320 #if !defined(CONFIG_X86_64) || !defined(CONFIG_SMP)
 321         PERCPU_SECTION(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 322 #endif
 323
 324         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 325
 326         /* freed after init ends here */
 327         .init.end : AT(ADDR(.init.end) - LOAD_OFFSET) {
 328                 __init_end = .;
 329         }
 330
 331         /*
 332          * smp_locks might be freed after init
 333          * start/end must be page aligned
 334          */
 335         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 336         .smp_locks : AT(ADDR(.smp_locks) - LOAD_OFFSET) {
 337                 __smp_locks = .;
 338                 *(.smp_locks)
 339                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 340                 __smp_locks_end = .;
 341         }
 342
 343 #ifdef CONFIG_X86_64
 344         .data_nosave : AT(ADDR(.data_nosave) - LOAD_OFFSET) {
 345                 NOSAVE_DATA
 346         }
 347 #endif
 348
 349         /* BSS */
 350         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 351         .bss : AT(ADDR(.bss) - LOAD_OFFSET) {
 352                 __bss_start = .;
 353                 *(.bss..page_aligned)
 354                 *(.bss)
 355                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 356                 __bss_stop = .;
 357         }
 358
 359         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 360         .brk : AT(ADDR(.brk) - LOAD_OFFSET) {
 361                 __brk_base = .;
 362                 . += 64 * 1024;         /* 64k alignment slop space */
 363                 *(.brk_reservation)     /* areas brk users have reserved */
 364                 __brk_limit = .;
 365         }
 366
 367         . = ALIGN(PAGE_SIZE);           /* keep VO_INIT_SIZE page aligned */
 368         _end = .;
 369
 370         STABS_DEBUG
 371         DWARF_DEBUG
 372
 373         /* Sections to be discarded */
 374         DISCARDS
 375         /DISCARD/ : {
 376                 *(.eh_frame)
 377         }
 378 }
 379
 380
 381 #ifdef CONFIG_X86_32
 382 /*
 383  * The ASSERT() sink to . is intentional, for binutils 2.14 compatibility:
 384  */
 385 . = ASSERT((_end - LOAD_OFFSET <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 386            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 387 #else
 388 /*
 389  * Per-cpu symbols which need to be offset from __per_cpu_load
 390  * for the boot processor.
 391  */
 392 #define INIT_PER_CPU(x) init_per_cpu__##x = x + __per_cpu_load
 393 INIT_PER_CPU(gdt_page);
 394 INIT_PER_CPU(irq_stack_union);
 395
 396 /*
 397  * Build-time check on the image size:
 398  */
 399 . = ASSERT((_end - _text <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 400            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 401
 402 #ifdef CONFIG_SMP
 403 . = ASSERT((irq_stack_union == 0),
 404            "irq_stack_union is not at start of per-cpu area");
 405 #endif
 406
 407 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 408
 409 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 410 #include <asm/kexec.h>
 411
 412 . = ASSERT(kexec_control_code_size <= KEXEC_CONTROL_CODE_MAX_SIZE,
 413            "kexec control code size is too big");
 414 #endif
 415